点击蓝字，关注我们
石榴石科普
石榴石，地质学专业术语，上地幔主要造岩矿物之一。石榴石晶体与石榴籽的形状、颜色十分相似，故名“石榴石”。颜色好净度高的石榴子石可以成为宝石。石榴石的英文名称为Garnet，由拉丁文“Granatum”演变而来，意思是“像种子一样”。常见的石榴石为红色，但其颜色的种类十分广阔，几乎涵盖了整个光谱的颜色。
石榴石简介
石榴石，中国古时称为紫鸦乌或子牙乌，是一组在青铜时代已经使用为宝石及研磨料（Abrasive）的矿物。常见的石榴石为红色，石榴石英文"Garnet"来自拉丁文"granatus"（"grain"，即谷物），可能由"Punica granatum"（"pomegranate"，即石榴）而来，它是一种有红色种子的植物，其形状、大小及颜色都与部分石榴石结晶类似。
常见的石榴石因应其化学成分而确认为六种种类，分别为红榴石（Pyrope）、铁铝榴石（Almandine）、锰铝榴石（Spessartite）、钙铁榴石（Andradite）、钙铝榴石（Grossular，变种有沙弗来石（tsavorite）及肉桂石（hessonite））及钙铬榴石（Uvarovite）。石榴石形成两个固溶体系列：（1）红榴石-铁铝榴石-锰铝榴石及；（2）钙铬榴石-钙铝榴石-钙铁榴石。石榴石在国际上没有等级的区分。所谓的几A都是依个人的看法区分的。同一款石榴石在不同人手中能说出不同A数。
主要成分
石榴石化学组分较为复杂，不同元素构成不同的组合，故而形成类质同像的系列石榴石族。其通式为A3B2(SiO4)3，其中A代表二价元素（钙、镁、铁、锰等），B为三价元素（铝、铁、铬以及钛、钒、锆等）。常见的有镁铝榴石，其含铬和铁元素而呈血红、紫红和褐红色等；其次是铁铝榴石，呈紫红色，包体发育的晶体，可琢磨出四射星光；镁铁榴石呈淡玫瑰—紫红色，是石榴石类宝石的重要品种之一；钙铝榴石含微量钒和铬离子，故而有称为上品的绿色品种。
由于三价阳离子半径相近，彼此间易发生类质同像代替。二价阳离子则不同，由于Ca比Mg、Fe、Mn等离子的半径大，难于与之发生类质同像代替。因此，通常将石榴石划分为两个系列：
（1）铝质系列：Mg3Al2(SiO4)3－Fe3Al2(SiO4)3－Mn3Al2(SiO4)3
是以半径较小的Mg、Fe、Mn等二价阳离子和以Al为主要三价阳离子组成的类质同象系列，常见品种有镁铝榴石、铁铝榴石、锰铝榴石。
（2）钙质系列：Ca3Al2(SiO4)3－Ca3Fe2(SiO4)3－Ca3Cr2(SiO4)3
是大半径的二价阳离子Ca为主的类质同象系列，常见的有钙铝榴石、钙铁榴石、钙铬榴石。此外，一些石榴石的晶格还附加有OH离子，形成含水的亚种，如水钙铝榴石等。由于广泛的类质同象替代，石榴石的化学成分通常很复杂，自然界石榴石的成分通常是类质同象替代的过渡态，很少有端员组分的石榴石存在。
地质状况
产地
镁铝榴石主要产在超基性岩中及其残坡积砂矿中，大粒的宝石级镁铝榴石罕见。原苏联、挪威、捷克和中国江苏均有产出；镁铁榴石主要产自美国和坦桑尼亚等国；铁铝榴石生成在云母片岩和角闪片麻岩等变质岩及砂矿之中，产地有斯里兰卡、巴西、马达加斯加、印度等国；钙铝榴石是矽卡岩的产物，但在蛇纹岩和辉长岩的蚀变带上也有发现，例如肯尼亚、巴基斯但、原苏联和中国产出绿色钙铝榴石。桂榴石产自斯里兰卡；锰铝榴石产在伟晶岩中，一些变质岩中也有出现，宝石级锰铝榴石产自缅甸、斯里兰卡、巴西等国；钙铁榴石是片岩和变质灰岩带的产物，呈褐色和绿色，翠榴石和黄榴石产在蛇纹岩中，黑榴石产在富碱性火成岩中，在原苏联和刚果均有产出；钙铬榴石是气成热水溶液与含钙超基性岩作用的产物，原苏联和美国均有发现。多数宝石级石榴石发现在冲积砂矿中。
地质意义
岩石温度史纪录
石榴石群是利用岩石圈热动力学（geothermobarometry）去理解很多火成岩及变质岩起源的一个关键矿物。石榴石中的元素扩散速度与其他矿物相较之下较为缓慢，而且石榴石亦相对能够抵抗交代作用（metasomatism）。所以个别能够保存其内部复合带的石榴石会被用来理解其身处岩石的温度变化历史。而一些没有复合带的石榴石则会被理解为因为扩散而导致单一化，而因为以上影响而单一化的情况亦可以用来推测身处岩石温度的变化历史。
形成条件
石榴石在分析岩石的变质情况亦有其功用。例如榴辉岩可以被定义为有玄武岩成分的岩石，但主要由石榴石及绿辉石（omphacite）构成。含有红榴石成分较多的石榴石只可以在相对高压的变质岩产生，例如在地壳的底层及地幔中的岩石。橄榄岩可能含有斜长石（Plagioclase），或是含丰富铝的尖晶石，或是含丰富红榴石的石榴石，三种矿物都同时存在的话确认了一个令橄榄石（Peridot）及辉石矿物平衡的压力温度带。以上三种矿物是以它们在橄榄岩矿物集合物中，在压力增加的情况下，以其稳定性来排列。所以石榴橄榄岩只可能在地壳深处产生。
分类
石榴石的颜色受成分影响，呈现多种颜色，其中红色系列包括红色、粉色、紫红、橙红；黄色系列包括黄色、橘黄、密黄、褐黄；绿色系列包括翠绿、橄榄绿、黄绿。晶面呈玻璃光泽、亚金刚光泽，断口显油脂光泽。透明至半透明。均质体，不具多色性，没有双折射现象。石榴石可以分成两个系列、六个主要品种：铁铝榴石系列（镁铝榴石、铁铝榴石、锰铝榴石）和钙铁榴石系列（钙铬榴石、钙铝榴石、钙铁榴石）。
应用
石榴石砂是一个好的研磨料，亦是一个常用来代替喷砂处理（Sandblasting）中的硅砂。与高压水混合后，石榴石在水刀切割（Water jet cutter）中被用作切割钢及其他物料。石榴石砂亦被用为水净化的媒介。石榴石滤料又名“玉砂”或“天然金刚砂”，具有较强的硬度和很好的耐酸耐碱性，是一种岛状结构的铝（钙）硅酸盐，它色多优美，经高纯磁选出的有灰、红、绿、白等多种染色体，是国外当前新开发的立体喷墙涂料，还是玻壳厂唯一能做彩壳喷砂耐磨料，由于它内部化学分子多，化学稳定性好等特点。是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成。
文章来源：碳汇环境科技TH
